DE19537562A1 - Dewatering centrifuge with surrounding spray dryer having seal between housing and centrifuge drum - Google Patents
Dewatering centrifuge with surrounding spray dryer having seal between housing and centrifuge drumInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung ist auf eine Entwässerungseinrichtung gerichtet zum Entwässern und Trocknen von Schlämmen mit einer Zentrifuge zum Trennen eines schlamm förmigen Feststoff-Flüssigkeitsgemisches zu einem Dickstoff mit einem Einlaß für die Zuführung des schlammförmigen Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, mit minde stens einem Auslaß für die abgetrennte Flüssigkeit und einem Auslaß für den ab getrennten Feststoff, wobei die Feststoffabwurfzone der Zentrifuge das Disper gierorgan eines Zerstäubungstrockners bildet, mit Mittel zum Ablenken der Flug bahn der in dispergierter Form als Partikelschleier radial abgeschleuderten feuchten Feststoffpartikeln in Achsrichtung der Zentrifuge, mit mindestens einem Heißgaseinlaß und mindestens einem Auslaß für die getrockneten Feststoffparti keln und das Trocknungsgas.The invention is directed to a dewatering device for dewatering and drying sludge with a centrifuge to separate a sludge shaped solid-liquid mixture to a thick matter with an inlet for the supply of the sludge-like solid-liquid mixture, with mind least an outlet for the separated liquid and an outlet for the separated solids, the solids discharge zone of the centrifuge the disper The atomizer dryer forms a yawing device, with means for deflecting the flight web of the centrifugally thrown off in dispersed form as a particle veil moist solid particles in the axial direction of the centrifuge, with at least one Hot gas inlet and at least one outlet for the dried solid particles and the drying gas.
Eine derartige Entwässerungs- und Trocknungseinrichtung ist aus der EP 0591299 bekannt.Such a drainage and drying device is from the EP 0591299 known.
In dieser bekannten Entfeuchtungseinrichtung werden die mit hoher Geschwin digkeit am Auswurf der Zentrifuge, vorzugsweise einer Vollmantelschneckenzen trifuge, radial abgespritzten feuchten Feststoffpartikeln in der Größe 0,3-3 mm durch geeignete Mittel, beispielsweise Umlenkbleche oder durch geeignete Gasströmung in Achsrichtung der Zentrifuge umgelenkt und von der Gasströmung auf einer spiralförmigen Flugbahn im Trocknungsraum geführt. Hier werden die abgespritzten Feststoffpartikeln vom Trocknungsgas mit hoher Relativgeschwin digkeit umspült und getrocknet. Der Trocknungsraum ist ein konzentrischer Rin graum. Er wird aus dem äußeren Trocknergehäuse, dem innenliegenden rotie renden Trommelmantel der Zentrifuge oder einem inneren, die Trommel umge benden Gehäuse und den beiden Gehäusestirnwänden gebildet.In this known dehumidifier, the high speed the centrifuge ejection, preferably a solid bowl screw trifuge, radially hosed moist solid particles in the size 0.3-3 mm by suitable means, for example deflection plates or by suitable Gas flow deflected in the axial direction of the centrifuge and from the gas flow guided on a spiral trajectory in the drying room. Here are the hosed solid particles from the drying gas with high relative speed liquid washed and dried. The drying room is a concentric rin gray. It is made from the outer dryer housing, the inner rotie the drum shell of the centrifuge or an inner drum that reverses Forming housing and the two housing end walls.
Die äußeren Wände des konzentrischen Trocknungsraumes sind nicht rotierend und müssen gegenüber den rotierenden Teilen der innenliegenden Zentrifuge zumindest an einer Stelle abgedichtet werden.The outer walls of the concentric drying room are not rotating and have to face the rotating parts of the internal centrifuge be sealed at least at one point.
Die Drehdichtung zwischen dem Zentrifugenrotor und dem umgebenden Trock nergehäuse muß eine hohe Relativgeschwindigkeit, einen Gasdifferenzdruck zwi schen innen und außen, sowie Verschiebebewegungen aus Wärmedehnungen und Vibrationen überbrücken und aushalten. Der Austritt von Gasen aus dem Trocknerinnenraum nach außen oder der Eintritt von Falschluft von außen nach innen soll durch die Dichtung verhindert oder minimiert werden.The rotary seal between the centrifuge rotor and the surrounding dry nergehäuse must have a high relative speed, a gas differential pressure between between inside and outside, as well as displacement movements from thermal expansion and bridge vibrations and endure. The escape of gases from the Dryer interior to the outside or the entry of false air from the outside to inside should be prevented or minimized by the seal.
Es hat sich nun gezeigt, daß insbesondere durch Wärmedehnungen bei Aufheiz- Vorgängen während der Startphase, bei Vibrationen, oder bei Temperaturände rungen des Trocknergehäuses sich der Dichtungsspalt zwischen nicht rotierenden Gehäuseteilen und rotierenden Zentrifugenteilen in unzulässiger Weise verän dert. Hierdurch kann es zu zeitweiser Berührung der Dichtflächen und zu Be schädigung oder Zerstörung der Dichtung kommen.It has now been shown that, in particular due to thermal expansion during heating Processes during the start phase, with vibrations, or with temperature changes of the dryer housing the sealing gap between non-rotating Modify housing parts and rotating centrifuge parts in an impermissible manner different. This can cause temporary contact between the sealing surfaces and loading damage or destruction of the seal.
Um dies zu vermeiden, muß die Spaltweite so groß gewählt werden, daß es trotz Wärmedehnungen und Verschiebungen des Trocknergehäuses nicht zum Anlau fen der berührungsfreien Dichtungen kommt.To avoid this, the gap width must be chosen so large that despite Thermal expansions and displacements of the dryer housing are not appropriate non-contact seals.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Spalt auch durch Vibrationen der Entwässerungszentrifuge im Innern des Trockners sich verändert, da der drehen de und der nichtdrehende Teil der Dichtung auf jeweils verschiedenen Dichtungs trägern befestigt sind.Another disadvantage is that the gap is also caused by vibrations of the Drainage centrifuge inside the dryer changes as the spin de and the non-rotating part of the seal on different seals carriers are attached.
Ein zu großer Dichtspalt ist insbesondere bei Betrieb des Zentrifugentrockners mit Inertgas - Atmosphäre von großem Nachteil, da durch den Falschlufteintritt der Sauerstoffgehalt des inerten Trocknergases merklich erhöht wird.Too large a sealing gap is particularly important when the centrifuge dryer is in operation Inert gas atmosphere of great disadvantage, since the Oxygen content of the inert dryer gas is increased significantly.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die an sich bekannte Entwässerungs- und Trocknungsvorrichtung so weiterbilden, daß bei Betrieb des Zentrifugentrockners die genannten Nachteile nicht mehr auftreten.It is an object of the invention, the known drainage and Develop the drying device so that when the centrifuge dryer is in operation the disadvantages mentioned no longer occur.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.The task is solved with the measures of the marking part of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben.Advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims ben.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtung kann der Dichtungs spalt sehr eng gehalten werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß es zu mecha nischen Berührungen der rotierenden mit nicht rotierenden Wirkflächen der Drehdichtung kommt und zu deren Beschädigung und Zerstörung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß auch unkontrollierbare größere Verschiebe- und Dehnbe wegungen des Trocknergehäuses während der Aufheiz- oder Abkühlphase des Zentrifugentrockners oder stärkere Vibrationen während des Betriebs die Dicht funktion trotz engem Spalt der Drehdichtung nicht beeinflussen. Ein Austritt von inneren Gasen oder Feststoffen oder ein Eintritt von Falschluft in das inerte Trocknungsgas wird durch den engen Dichtspalt nahezu vollständig verhindert.Due to the inventive design of the seal, the seal gap should be kept very close without the risk of it becoming too mecha African touches of the rotating with non-rotating active surfaces of the Rotary seal comes and its damage and destruction. Another The advantage is that even uncontrollable larger displacement and stretching movements of the dryer housing during the heating or cooling phase of the Centrifuge dryer or stronger vibrations during operation the sealing Do not influence the function despite the narrow gap of the rotary seal. An exit from internal gases or solids or an entry of false air into the inert Drying gas is almost completely prevented by the narrow sealing gap.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an den Aus führungsbeispielen anhand schematischer Zeichnungsfiguren näher erläutert.Further details, advantages and features of the invention will become apparent from the examples of management explained in more detail using schematic drawing figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Zentrifugentrockner mit Gehäusedichtung im Längsschnitt, Fig. 1 shows a centrifugal dryer with a housing seal in longitudinal section;
Fig. 2 eine berührungsfreie Labyrinthdichtung für einen Zentrifugentrockner, Fig. 2 is a non-contact labyrinth seal for a centrifugal dryer,
Fig. 3 eine berührungsfreie Gewinde- Förderdichtung für einen Zentrifugentrockner, Fig. 3 is a non-contact thread feed seal for a centrifugal dryer,
Fig. 4 eine berührungsfreie Gewinde- Förderdichtung mit Spitzengewinde, Fig. 4 is a non-contact thread feed seal with top thread,
Fig. 5 eine berührungsfreie Dichtung mit Flachnuten. Fig. 5 is a non-contact seal with flat grooves.
Der in Fig. 1 dargestellte Zentrifugentrockner besteht aus einer Zentrifuge, im dargestellten Beispiel aus einer Vollmantelschneckenzentrifuge (1) die von einem Gehäuse (2) eines Zerstäubungstrockners umhüllt ist. Um die Zentrifugentrommel (3) ist ein Mantel (4) angeordnet. The centrifuge dryer shown in Fig. 1 consists of a centrifuge, in the example shown from a solid bowl screw centrifuge ( 1 ) which is encased by a housing ( 2 ) of an atomizing dryer. A jacket ( 4 ) is arranged around the centrifuge drum ( 3 ).
Das Trocknergehäuse (2) und der Mantel (4) bilden einen konzentrischen Rin graum (5), durch den die mit den Feststoffpartikeln beladenen Trocknungsgase geleitet werden. Das Trocknungsgas (8) wird durch den tangentialen Gaseintritt stutzen (12) zugeführt, erfaßt den entwässerten Feststoff (9), trocknet diesen und transportiert die Feststoffpartikeln in spiralförmigen Bahnen durch den Trocknungsraum (5) zum Ausgangskanal (13). Das in der Zentrifuge (1) abge trennte Wasser wird in der Flüssigkeitsschurre (14) abgeleitet.The dryer housing ( 2 ) and the jacket ( 4 ) form a concentric Rin graum ( 5 ) through which the drying gases loaded with the solid particles are passed. The drying gas ( 8 ) is fed through the tangential gas inlet ( 12 ), detects the dewatered solid ( 9 ), dries it and transports the solid particles in spiral paths through the drying chamber ( 5 ) to the outlet channel ( 13 ). The separated in the centrifuge ( 1 ) water is discharged in the liquid chute ( 14 ).
Das Trocknergehäuse (2) ist an den beiden Stirnwänden (15) und (16) gegenüber der schnell rotierenden Zentrifugentrommel (3) abgedichtet. Der Spalt (19) der Drehdichtungen wird gebildet von der Zentrifugentrommel (3) und dem Dichtring (17), der ebenso wie die Trommel- Lagerböcke (21) am Grundrahmen (22) starr befestigt ist. Durch die Befestigung der beiden, den Dichtspalt (19) bildenden Wirkflächen (3) und (17), am gleichen Träger (22), ist der Dichtspalt (19) exakt und stabil geführt. Die Zentrifugentrommel (3) bleibt auch beim Durchströmen des Trocknerraumes (5) mit heißen Gasen (8) durch die aufgegebene Suspension (7) kalt und dehnt sich nicht aus, wogegen das mit Heißgas (8) durchströmte Trock nergehäuse (2) sich in axialer und radialer Richtung stark ausdehnt.The dryer housing ( 2 ) is sealed on the two end walls ( 15 ) and ( 16 ) against the rapidly rotating centrifuge drum ( 3 ). The gap ( 19 ) of the rotary seals is formed by the centrifuge drum ( 3 ) and the sealing ring ( 17 ) which, like the drum bearing blocks ( 21 ), is rigidly attached to the base frame ( 22 ). By fastening the two effective surfaces ( 3 ) and ( 17 ) forming the sealing gap ( 19 ) to the same support ( 22 ), the sealing gap ( 19 ) is guided precisely and stably. The centrifuge drum (3) is cold and when flowing through the drying room (5) with hot gases (8) by the applied suspension (7) and does not expand, whereas the axial nergehäuse with hot gas (8) through which flow Trock (2) in and greatly extends in the radial direction.
Die Verschiebebewegungen der beiden Gehäusestirnwände (15) und (16) werden durch einen gasdichten flexiblen Kompensator (18) oder eine elastische Membran (25) oder einen verschiebbaren Kulissenring (30) gegenüber dem starr befestig ten Dichtring (17) ausgeglichen, so daß der Dichtspalt (19) nicht verändert wird.The displacement movements of the two housing end walls ( 15 ) and ( 16 ) are compensated for by a gastight flexible compensator ( 18 ) or an elastic membrane ( 25 ) or a displaceable sliding ring ( 30 ) relative to the rigidly attached sealing ring ( 17 ), so that the sealing gap ( 19 ) is not changed.
Fig. 2 zeigt im Detail eine berührungsfreie Labyrinthdichtung für einen Zentrifu gentrockner, die den starr am Rahmen (22) befestigten Dichtring (17) mit der sich axial und radial verschiebenden Trocknerstirnwand (15), gasdicht durch einen Kompensator (18) verbindet. Der flexible Kompensator (18) ist z. B. durch Spann bänder (23) oder andere Befestigungsmittel sowohl mit dem Dichtring (17) als auch mit der Stirnwand (15) gasdicht verbunden. Fig. 2 shows in detail a non-contact labyrinth seal for a centrifuge gene dryer, which connects the rigidly to the frame ( 22 ) sealing ring ( 17 ) with the axially and radially shifting dryer front wall ( 15 ), gas-tight by a compensator ( 18 ). The flexible compensator ( 18 ) is e.g. B. by tensioning tapes ( 23 ) or other fasteners both with the sealing ring ( 17 ) and with the end wall ( 15 ) gas-tight.
Der Dichtspalt (19) zwischen den Spitzen (24) der Labyrinthdichtung und der ro tierenden Zentrifugen-Trommeloberfläche (3) kann sehr eng (0,3-0,5 mm ) ge halten werden, da die Verschiebebewegung der Stirnwand (15) nicht auf die La byrinthdichtung übertragen wird.The sealing gap ( 19 ) between the tips ( 24 ) of the labyrinth seal and the ro centrifuging drum surface ( 3 ) can be kept very narrow (0.3-0.5 mm) because the displacement movement of the end wall ( 15 ) does not the La byrinth seal is transferred.
Alle nichtrotierenden Teile sind rechtsschraffiert, alle rotierenden Teile sind links schraffiert.All non-rotating parts are hatched right, all rotating parts are left hatched.
Fig. 3 zeigt eine berührungsfreie Gewindedichtung für einen Zentrifugentrockner, der z. B. im Trocknerraum rechts von der Stirnwand (15) einen Unterdruck auf weist. Fig. 3 shows a non-contact thread seal for a centrifuge dryer, the z. B. in the dryer room to the right of the end wall ( 15 ) has a negative pressure.
Die Gleit- und Verschiebebewegungen der Trocknerstirnwand (15) während der Aufheiz- oder Abkühlphase des Trocknergehäuses werden durch einen Blechring (26) ausgeglichen, der durch hitzefeste O-Ringe (27) abgedichtet ist und sowohl an der Trocknerstirnwand (15) wie auch am starr befestigten Dichtring (17) gleiten kann. Der enge Spalt (19) der Gewindeförderdichtung bewirkt durch die Gewin degänge (28) in der Zentrifugentrommeloberfläche (3) eine dem Unterdruck im Trockner entgegenwirkende Förderwirkung (29) und einen Gas-Gegendruck, der das Eindringen von Falschluft in den Trocknerinnenraum verhindert.The sliding and sliding movements of the dryer front wall ( 15 ) during the heating or cooling phase of the dryer housing are compensated for by a sheet metal ring ( 26 ) which is sealed by heat-resistant O-rings ( 27 ) and both on the dryer front wall ( 15 ) and on rigid attached sealing ring ( 17 ) can slide. The narrow gap ( 19 ) of the threaded conveyor seal causes through the threads ( 28 ) in the centrifuge drum surface ( 3 ) a counteracting the negative pressure in the dryer conveying effect ( 29 ) and a gas back pressure, which prevents the penetration of incorrect air into the dryer interior.
Fig. 4 zeigt eine berührungsfreie Dichtung mit Spitzengewinde (31), das mit en gem Spalt (19) innerhalb einer weichen Zylinderfläche (32) rotiert. Die Förderwir kung der Gewindedichtung gleicht den herrschenden Unterdruck im Trockner aus. Das sich verschiebende Gehäuse (15) wird durch den Kulissen- Gleitring (30) im Spalt ausgeglichen. Fig. 4 shows a non-contact seal with a pointed thread ( 31 ) which rotates with a narrow gap ( 19 ) within a soft cylindrical surface ( 32 ). The conveying effect of the thread seal compensates for the negative pressure in the dryer. The sliding housing ( 15 ) is compensated for in the gap by the sliding block ( 30 ).
Der Gleitring selbst ist durch hitzefeste O-Ringe sowohl an der Trocknerstirn wand (15) wie auch am starr befestigten Dichtring (17) verschiebbar abgedichtet.The slide ring itself is sealed by heat-resistant O-rings both on the dryer end wall ( 15 ) and on the rigidly attached sealing ring ( 17 ).
Fig. 5 zeigt eine berührungsfreie Dichtung mit Flachnuten, die in einer weichen Zylinderbüchse (32) aus Gleitlagerwerkstoffen mit sehr engem Spalt (19) rotiert. Die Verschiebebewegung der Stirnwand (15) des Trocknergehäuses wird durch einen in radialer und axialer Richtung federnden Gleitring (34) ausgeglichen. Fig. 5 shows a non-contact seal with flat grooves, which rotates in a soft cylinder liner ( 32 ) made of plain bearing materials with a very narrow gap ( 19 ). The sliding movement of the front wall ( 15 ) of the dryer housing is compensated for by a sliding ring ( 34 ) which is resilient in the radial and axial directions.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995137562 DE19537562A1 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Dewatering centrifuge with surrounding spray dryer having seal between housing and centrifuge drum |
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Publications (1)
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ID=7774391
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DE1995137562 Withdrawn DE19537562A1 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Dewatering centrifuge with surrounding spray dryer having seal between housing and centrifuge drum |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19537562A1 (en) |
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